JP2019044613A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 吐出される液体の圧力が変動することを抑制する。【解決手段】 液体吐出装置（１）は、一対のプランジャポンプ（２）と、調整弁（１００）と、圧力センサ（４３）と、コントローラ（５０）とを有する。プランジャポンプ（２）は、プランジャ（２０）の往復運動によって、液体の吸込及び送出を行う。調整弁（１００）は、一対のプランジャポンプ（２）から交互に供給された液体の圧力を調整して液体を吐出させる。圧力センサ（４３）は、調整弁（１００）に供給される液体の圧力を検出する。コントローラ（５０）は、圧力センサ（４３）の検出結果に基づいて、調整弁（１００）の駆動を制御する。【選択図】 図１

Description

本発明は、液体を加圧して吐出させる液体吐出装置に関する。

特許文献１，２では、プランジャポンプを駆動することにより、液体をプランジャポンプに吸入させた後、液体を加圧してノズルから吐出させている。そして、一対のプランジャポンプを交互に駆動することにより、ノズルから液体を吐出させるときの圧力を略一定に維持しながら、液体を吐出させている。

特開平０９−２６４２６１号公報 特開２００８−０１９８２３号公報

一対のプランジャポンプを交互に駆動すれば、ノズルから吐出される液体の圧力が変動することを抑制できるが、ノズルから液体を吐出させるときに、様々な要因によって液体の圧力が変動してしまうことがある。このため、液体の圧力変動を抑制することについては、更なる改良の余地がある。

本発明である液体吐出装置は、一対のプランジャポンプと、調整弁と、圧力センサと、コントローラとを有する。プランジャポンプは、プランジャの往復運動によって、液体の吸込及び送出を行う。調整弁は、一対のプランジャポンプから交互に供給された液体の圧力を調整して液体を吐出させる。圧力センサは、調整弁に供給される液体の圧力を検出する。コントローラは、圧力センサの検出結果に基づいて、調整弁の駆動を制御する。

圧力センサによって検出された圧力が基準圧力よりも高いとき、コントローラは、調整弁を駆動して液体の圧力を低下させる。圧力センサによって検出された圧力が基準圧力よりも低いとき、コントローラは、調整弁を駆動して液体の圧力を上昇させる。これにより、調整弁から吐出される液体の圧力を基準圧力に沿って変化させることができ、調整弁から吐出される液体の圧力を略一定とすることができる。

調整弁は、ロアディスクと、アッパーディスクと、モータと、動力伝達機構とを有する。ロアディスクは、液体を通過させる。アッパーディスクは、ロアディスクに対して移動することにより、ロアディスクとの間に形成される液体の流路の断面積を変更する。モータは、コントローラによって駆動される。動力伝達機構は、モータの回転運動を直線運動に変換してアッパーディスクに伝達する。

本発明によれば、調整弁によって液体の圧力を調整することにより、ノズルから吐出される液体の圧力が変動することを抑制しやすくなる。

液体吐出装置の構造を示す概略図である。 調整弁の内部構造を示す概略図である。 調整弁の一部の構造を示す拡大図である 一対のプランジャポンプの動作を説明する図である。 セルロースナノファイバーのＳＥＭ画像を示す図である。

本発明の実施形態である液体吐出装置の構造について、図１を用いて説明する。

液体吐出装置１は、一対のプランジャポンプ２を有する。一対のプランジャポンプ２は、同一の構造を有している。以下、各プランジャポンプ２の構造について説明する。

モータ１０は、電源（不図示）からの電力を受けて回転する。モータ１０の出力軸１０ａには、減速機構１１が接続されており、減速機構１１は、モータ１０の回転速度を減速してトルクを増大させる。減速機構１１は、駆動プーリ１２を有しており、モータ１０の回転力は、減速機構１１を介して駆動プーリ１２に伝達される。

駆動プーリ１２及び従動プーリ１３には、タイミングベルト１４が係合しており、駆動プーリ１２の回転に応じてタイミングベルト１４が移動することにより、従動プーリ１３が回転する。従動プーリ１３は、ボールネジ１５に連結されており、従動プーリ１３の回転に応じてボールネジ１５が矢印Ｄ１の方向に回転（正転又は逆転）する。ここで、減速機構１１及びボールネジ１５は、ホルダ１６によって支持されている。

ボールネジ１５にはナット１７が噛み合っており、ボールネジ１５の回転に応じて、ナット１７がボールネジ１５の軸方向に移動する。ここで、ボールネジ１５の回転方向を変更することにより、ナット１７の移動方向を変更することができる。例えば、ボールネジ１５を正転させることにより、矢印Ｄ２の方向にナット１７を移動させることができる。また、ボールネジ１５を逆転させることにより、矢印Ｄ３の方向にナット１７を移動させることができる。

ナット１７にはスライダ１８が固定されている。スライダ１８は、リニアガイド１９と係合することにより、ナット１７の移動方向と同一方向に移動することができる。スライダ１８には、プランジャサポート（不図示）を介してプランジャ２０が連結されている。スライダ１８が移動することによって、スライダ１８の移動方向と同一方向にプランジャ２０が移動する。具体的には、プランジャ２０は、矢印Ｄ４の方向又は矢印Ｄ５の方向に移動する。

プランジャ２０の先端部２１は、加圧シリンダ３０の加圧室３１に挿入されている。ここで、図１では、加圧シリンダ３０の内部構造を示している。プランジャ２０の外周面と加圧室３１の内壁面との間には、シーリング部材３２が配置されている。

加圧シリンダ３０は、液体を吸い込むための吸込口３３を有しており、吸込口３３には、配管（不図示）を介して、液体を収容するタンク（不図示）が接続されている。これにより、タンク内の液体は、配管を介して吸込口３３に移動することができる。吸込口３３にはチェック弁３３ａが配置されており、吸込口３３は、連絡通路３４を介して加圧室３１につながっている。これにより、吸込口３３から吸い込まれた液体を、連絡通路３４を介して加圧室３１に導くことができる。チェック弁３３ａを配置することにより、液体は、吸込口３３から加圧室３１に向かう方向にのみ移動する。

加圧シリンダ３０は、液体を送り出すための送出口３５を有しており、送出口３５は、連絡通路３６を介して加圧室３１につながっている。これにより、加圧室３１内の液体は、連絡通路３６を移動して送出口３５に導かれる。

上述した一対のプランジャポンプ２には、分岐管４０が接続されている。分岐管４０は、２つの吸込口４１と、１つの送出口４２とを有する。一方の吸込口４１は、一方のプランジャポンプ２における加圧シリンダ３０の送出口３５と接続されており、他方の吸込口４１は、他方のプランジャポンプ２における加圧シリンダ３０の送出口３５と接続されている。送出口３５には、チェック弁３５ａが配置されているため、液体は、送出口３５から吸込口４１に向かう方向にのみ移動する。

分岐管４０の送出口４２には、調整弁１００が接続されている。調整弁１００は、送出口４２から供給された液体の圧力を調整して、略一定の圧力を有する液体を吐出させる。調整弁１００の具体的な構造については、後述する。

加圧室３１に液体が収容されているとき、プランジャ２０が矢印Ｄ４の方向に移動すると、加圧室３１内の液体が圧縮されて加圧室３１内の圧力が上昇する。これにより、加圧された液体を加圧室３１から調整弁１００まで移動させることができる。加圧室３１から液体を送り出した後、プランジャ２０が矢印Ｄ５の方向に移動すると、プランジャ２０の移動に伴う吸引力によって、吸込口３３に供給されている液体が、連絡通路３４を移動して加圧室３１に移動する。これにより、加圧室３１に液体を収容させることができる。

上述したように、プランジャ２０が矢印Ｄ４及び矢印Ｄ５の方向に交互に移動することにより、加圧室３１に液体を吸い込み工程（吸込工程という）と、加圧室３１から液体を送り出して調整弁１００から液体を吐出させる工程（吐出工程という）とを交互に行うことができる。

分岐管４０には、吸込口４１から送出口４２に移動する液体の圧力を検出するための圧力センサ４３が配置されている。圧力センサ４３によって検出された圧力は、コントローラ５０に送信される。ここで、図１に示す一点鎖線は、電気的な接続を表している。

コントローラ５０は、圧力センサ４３によって検出された圧力に基づいて、調整弁１００の駆動を制御する。具体的には、圧力センサ４３によって検出された圧力が、予め定めた基準圧力（所定値）よりも低いとき、コントローラ５０は、調整弁１００を駆動して調整弁１００を移動する液体の圧力を上昇させることにより、調整弁１００から吐出される液体の圧力を上昇させる。これにより、調整弁１００から吐出される液体の圧力を基準圧力に近づけることができる。

一方、圧力センサ４３によって検出された圧力が、予め定めた基準圧力よりも高いとき、コントローラ５０は、調整弁１００を駆動して調整弁１００を移動する液体の圧力を低下させることにより、調整弁１００から吐出される液体の圧力を低下させる。これにより、調整弁１００から吐出される液体の圧力を基準圧力に近づけることができる。上述したように、調整弁１００の駆動を制御することにより、調整弁１００から液体を吐出させ続けるとき、液体の圧力を一定に維持しやすくなる。

なお、調整弁１００の駆動を制御するとき、上述した基準圧力の代わりに、所定の圧力範囲を設定することもできる。所定の圧力範囲は、上限値（圧力）及び下限値（圧力）によって規定された範囲である。ここで、圧力センサ４３によって検出された圧力が、圧力範囲の上限値よりも高いとき、コントローラ５０は、調整弁１００を駆動して液体の圧力を低下させることができる。また、圧力センサ４３によって検出された圧力が、圧力範囲の下限値よりも低いとき、コントローラ５０は、調整弁１００を駆動して液体の圧力を上昇させることができる。これにより、調整弁１００から吐出される液体の圧力を所定の圧力範囲内に維持することができる。

また、本実施形態では、モータ１０の回転力を、減速機構１１、駆動プーリ１２、タイミングベルト１４及び従動プーリ１３を介して、ボールネジ１５に伝達しているが、これに限るものではない。すなわち、モータ１０の回転力をボールネジ１５に伝達することができれば、いかなる構造であってもよい。

次に、調整弁１００の構造について、図２及び図３を用いて説明する。図２は、調整弁１００の内部構造を示す概略図であり、図３は、調整弁１００の一部の構造を示す拡大図である。

分岐管４０には、シート１０１が接続されており、シート１０１の上面には、ロアディスク１０２が配置されている。分岐管４０からの液体は、シート１０１及びロアディスク１０２を通過する。図３に示すように、ロアディスク１０２の上面には、上方に突出する凸部１０２ａが形成されている。凸部１０２ａの外側の周囲には、インパクトリング１０３が配置されており、インパクトリング１０３は、ロアディスク１０２の上面に固定されている。

ロアディスク１０２及びインパクトリング１０３は、スリーブ１０４の内周面に固定されている。スリーブ１０４の外周面には、ボディ１０５が配置されている。スリーブ１０４及びボディ１０５には、液体を調整弁１００の外部に導くための通路１０４ａ，１０５ａがそれぞれ形成されている。液体は、通路１０４ａ，１０５ａを通過して調整弁１００から吐出される。

ロアディスク１０２の上方には、アッパーディスク１０６が配置されている。アッパーディスク１０６の下端部は、ロアディスク１０２の凸部１０２ａから上方に離れている。本実施形態では、アッパーディスク１０６の下端部及び凸部１０２ａの間に形成されたクリアランスを調整することにより、調整弁１００を通過する液体の圧力を調整することができる。この原理については後述する。

アッパーディスク１０６及びスリーブ１０４の間には、アッパーディスク１０６を上下方向にガイドするためのガイド部材１０７が配置されている。スリーブ１０４、ボディ１０５及びガイド部材１０７の上面には、第１シリンダ１０８が配置されている。第１シリンダ１０８には、リターンロッド１０９を収容するための凹部１０８ａが形成されており、凹部１０８ａの底面には、リターンロッド１０９の軸部１０９ａが貫通する貫通孔１０８ｂが形成されている。軸部１０９ａの下端には、アッパーディスク１０６の上端が接続されている。

凹部１０８ａには、スプリング１１０が配置されている。スプリング１１０の上端は、リターンロッド１０９のフランジ部１０９ｂに当接しており、スプリング１１０の下端は、凹部１０８ａの底面に当接している。スプリング１１０は、圧縮された状態で凹部１０８ａに収容されているため、リターンロッド１０９を上方に向けて付勢する。

リターンロッド１０９の上端面は、マスターピストン１１１に接続されている。マスターピストン１１１は、第２シリンダ１１２の内部に収容されており、第２シリンダ１１２の内部で上下方向に移動可能である。また、第２シリンダ１１２の内部には、ピストン１１３が収容されている。ピストン１１３の下端部及びマスターピストン１１１の上端面の間に形成されたスペースには、液体Ｌが収容されている。液体Ｌは、ピストン１１３及びマスターピストン１１１の間で動力を伝達するために用いられる。

ピストン１１３の上端部は、ボールネジ１１４の下端部に接続されている。ボールネジ１１４の一部は、回転止め１１５に係合しており、回転止め１１５は、ボールネジ１１４の回転を防止する。回転止め１１５は、第３シリンダ１１６の内周面に固定されている。

第３シリンダ１１６の上部にはナット１１７が配置されている。ナット１１７及び第３シリンダ１１６の間にはベアリング機構が配置されているため、ナット１１７は、第３シリンダ１１６に対して回転可能である。ナット１１７は、モータ１１８に連結されており、モータ１１８からの動力を受けて回転する。モータ１１８の駆動は、コントローラ５０によって制御される。

ナット１１７の内周面に形成されたネジ部は、ボールネジ１１４と係合しており、ボールネジ１１４は、ナット１１７の回転力を受けて上下方向に移動する。ボールネジ１１４は、モータ１１８を貫通しており、モータ１１８の上方に突出している。モータ１１８から突出したボールネジ１１４の上端部には、センサドグ１１９が固定されており、センサドグ１１９は、ボールネジ１１４とともに上下方向に移動する。位置センサ１２０は、センサドグ１１９の位置を検出し、検出結果をコントローラ５０に出力する。

次に、調整弁１００の動作について説明する。

コントローラ５０がモータ１１８を正転させると、モータ１１８の回転力がナット１１７に伝達されてナット１１７が一方向に回転する。ナット１１７の回転に伴い、ボールネジ１１４が下方に移動する。ここで、ボールネジ１１４は、回転止め１１５に係合しているため、ナット１１７と共に回転せずに下方に移動する。

ボールネジ１１４の下端部には、ピストン１１３が接続されているため、ボールネジ１１４が下方に移動したときには、ピストン１１３も下方に移動する。ピストン１１３の下端部は液体Ｌに接触しており、ピストン１１３が下方に移動することにより、液体Ｌを下方に押し込む。液体Ｌは、マスターピストン１１１に接触しているため、ピストン１１３の下方への移動力は、液体Ｌを介して、マスターピストン１１１に伝達される。これにより、マスターピストン１１１が下方に移動する。

ここで、マスターピストン１１１の径は、ピストン１１３の径よりも大きくなっており、液体Ｌは、マスターピストン１１１の上面全体に接触している。これにより、ピストン１１３の下方への移動力を増幅してマスターピストン１１１に伝達することができる。

マスターピストン１１１の下端面は、リターンロッド１０９に接続されているため、マスターピストン１１１が下方に移動したときには、リターンロッド１０９が下方に移動する。ここで、リターンロッド１０９にはスプリング１１０の付勢力が与えられているが、リターンロッド１０９は、マスターピストン１１１からの押圧力を受けることにより、スプリング１１０の付勢力に抗して下方に移動する。

リターンロッド１０９の下端部にはアッパーディスク１０６が接続されているため、リターンロッド１０９が下方に移動したときには、アッパーディスク１０６も下方に移動する。これにより、アッパーディスク１０６の下端部とロアディスク１０２の凸部１０２ａとの間のクリアランスが狭まる。このクリアランスは、液体が通過する流路の断面積を規定するため、クリアランスを狭めることにより、流路を通過する液体の圧力を上昇させることができる。

一方、コントローラ５０がモータ１１８を逆転させたときには、上述した動作と逆の動作が行われる。すなわち、モータ１１８の逆転に応じて、ナット１１７が他方向に回転することにより、ボールネジ１１４が上方に移動する。これにより、ボールネジ１１４とともに、ピストン１１３が上方に移動する。ここで、リターンロッド１０９にはスプリング１１０の付勢力が作用しているため、ピストン１１３が上方に移動すると、マスターピストン１１１は、リターンロッド１０９を介してスプリング１１０の付勢力を受けて上方に移動する。ピストン１１３及びマスターピストン１１１の移動に応じて、液体Ｌが移動する。

これにより、アッパーディスク１０６の下端部は、ロアディスク１０２の凸部１０２ａから離れる方向に移動し、アッパーディスク１０６の下端部とロアディスク１０２の凸部１０２ａとの間のクリアランスが広がる。クリアランスを広げることにより、流路を通過する液体の圧力を低下させることができる。

コントローラ５０は、圧力センサ４３及び位置センサ１２０の検出結果に基づいて、調整弁１００から吐出される液体の圧力が略一定となるように、モータ１１８の駆動を制御する。ここで、コントローラ５０は、圧力センサ４３の検出結果に基づいて、現在の液体の圧力を把握することができる。また、コントローラ５０は、位置センサ１２０の検出結果に基づいて、調整弁１００の状態（すなわち、上述したクリアランス）を把握することができる。これらを把握することにより、コントローラ５０は、モータ１１８の駆動を制御してアッパーディスク１０６の位置（すなわち、上述したクリアランス）を調整することにより、調整弁１００から吐出される液体の圧力を略一定にすることができる。

本実施形態の調整弁１００によれば、例えば、乳化処理や破砕処理を行うことができる。乳化処理では、脂肪球を含む液体がアッパーディスク１０６の下端部とロアディスク１０２の凸部１０２ａとの間のクリアランスを通過するときに、脂肪球が破壊されて微小の脂肪球が生成される（図３参照）。破砕処理では、例えば、原料繊維を含む液体がアッパーディスク１０６の下端部とロアディスク１０２の凸部１０２ａとの間のクリアランスを通過するときに、原料繊維が破壊されて微小繊維が生成される（図３参照）。

本実施形態では、圧力センサ４３の検出結果に基づいてモータ１１８を駆動して、アッパーディスク１０６の下端部とロアディスク１０２の凸部１０２ａとの間のクリアランスを変更しているため、調整弁１００の内部における液体の詰まりを抑制することができる。調整弁１００の内部で液体が詰まると、液体の圧力が上昇するため、上述したようにクリアランスを広げることにより、液体の詰まりを抑制することができる。例えば、原料繊維を含む液体を用いるときには、原料繊維が調整弁１００の内部で詰まってしまうことを抑制できる。

次に、一対のプランジャポンプ２の駆動方法について説明する。

各プランジャポンプ２では、上述した吸込工程及び吐出工程が交互に繰り返される。具体的には、一対のプランジャポンプ２を駆動するときにおいて、一方のプランジャポンプ２によって吐出工程を行うとき、他方のプランジャポンプ２では吸込工程が行われる。また、他方のプランジャポンプ２によって吐出工程を行うとき、一方のプランジャポンプ２では吸込工程が行われる。このように、一対のプランジャポンプ２を駆動することにより、調整弁１００から吐出される液体の圧力を略一定に保ちながら、調整弁１００から液体を連続的に吐出させることができる。

図４は、一対のプランジャポンプ２における吐出工程及び吸込工程を示すタイミングチャートである。図４において、横軸は時間を示し、縦軸はプランジャ２０の位置を示している。ここで、一対のプランジャポンプ２について、一方のプランジャポンプ２を第１プランジャポンプ２といい、他方のプランジャポンプ２を第２プランジャポンプ２という。

時刻ｔ０において、第１プランジャポンプ２では、プランジャ２０が基準位置にあり、第２プランジャポンプ２では、プランジャ２０が吐出位置にある。時刻ｔ０以降、第１プランジャポンプ２のプランジャ２０は、図１に示す矢印Ｄ４の方向に移動し、時刻ｔ１において、第１プランジャポンプ２のプランジャ２０が吐出位置に到達する。なお、第２プランジャポンプ２では、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間、プランジャ２０が吐出位置にある。

上述したように、第１プランジャポンプ２のプランジャ２０が基準位置から吐出位置に向かって移動することにより、加圧シリンダ３０の加圧室３１から調整弁１００に向かって液体が送り出され、調整弁１００から液体が吐出され始める。そして、第１プランジャポンプ２のプランジャ２０が吐出位置に停止している間、液体が調整弁１００から吐出され続ける。

時刻ｔ１以降、第１プランジャポンプ２のプランジャ２０は、吐出位置に維持される。一方、時刻ｔ１以降において、第２プランジャポンプ２のプランジャ２０は、吐出位置から基準位置に向かって移動し、時刻ｔ２において、第２プランジャポンプ２のプランジャ２０が基準位置に到達する。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間、第２プランジャポンプ２のプランジャ２０は、基準位置に停止している。

時刻ｔ３以降、第２プランジャポンプ２のプランジャ２０は、図１に示す矢印Ｄ５の方向に移動することにより、基準位置から吸込位置に向かって移動する。時刻ｔ４において、第２プランジャポンプ２のプランジャ２０は、吸込位置に到達する。時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間、第２プランジャポンプ２のプランジャ２０は、吸込位置に停止している。

上述したように、第２プランジャポンプ２のプランジャ２０が基準位置から吸込位置に向かって移動することにより、加圧シリンダ３０の加圧室３１に液体が吸い込まれ、加圧室３１に液体が収容される。そして、第２プランジャポンプ２のプランジャ２０が吸込位置に停止している間、液体が加圧室３１に吸い込まれ続ける。

時刻ｔ５以降、第２プランジャポンプ２のプランジャ２０は、図１に示す矢印Ｄ４の方向に移動することにより、吸込位置から基準位置に向かって移動する。そして、時刻ｔ６において、第２プランジャポンプ２のプランジャ２０は、基準位置に到達する。

時刻ｔ６から時刻ｔ７までの間、第２プランジャポンプ２のプランジャ２０は、基準位置に停止する。時刻ｔ７以降、第２プランジャポンプ２のプランジャ２０は、図１に示す矢印Ｄ４の方向に移動することにより、基準位置から吐出位置に向かって移動する。時刻ｔ８において、第２プランジャポンプ２のプランジャ２０は、吐出位置に到達する。時刻ｔ８以降、第２プランジャポンプ２のプランジャ２０は、吐出位置に停止する。

上述したように、第２プランジャポンプ２のプランジャ２０が基準位置から吐出位置に向かって移動することにより、加圧シリンダ３０の加圧室３１から調整弁１００に向かって液体が送り出され、調整弁１００から液体が吐出され始める。そして、第１プランジャポンプ２のプランジャ２０が吐出位置に停止している間、液体が調整弁１００から吐出され続ける。

第１プランジャポンプ２のプランジャ２０は、時刻ｔ１から時刻ｔ８までの間、吐出位置に停止している。時刻ｔ８以降、第１プランジャポンプ２のプランジャ２０は、図１に示す矢印Ｄ５の方向に移動することにより、吐出位置から基準位置に向かって移動する。そして、時刻ｔ９において、第１プランジャポンプ２のプランジャ２０は、基準位置に到達する。

時刻ｔ８以降において、第１プランジャポンプ２は、時刻ｔ１から時刻ｔ７までの間における第２プランジャポンプ２の動作と同じ動作を行う。また、時刻ｔ８以降において、第２プランジャポンプ２は、時刻ｔ１から時刻ｔ８までの間における第１プランジャポンプ２の動作と同じ動作を行う。このように、各プランジャポンプ２の動作としては、時刻ｔ０から時刻ｔ９までの間における第１プランジャポンプ２の動作と、時刻ｔ２から時刻ｔ７までの間における第２プランジャポンプ２の動作とが交互に行われる。

本実施形態によれば、第１プランジャポンプ２のプランジャ２０が吐出位置に停止して液体を調整弁１００から吐出させている間、すなわち、図４に示す時刻ｔ１から時刻ｔ８までの間、第２プランジャポンプ２のプランジャ２０は、吐出位置から吸込位置まで移動した後、吐出位置まで移動している。

ここで、時刻ｔ１では、一対のプランジャポンプ２のプランジャ２０が吐出位置にあり、第２プランジャポンプ２による吐出工程から第１プランジャポンプ２による吐出工程に切り替わっている。また、時刻ｔ８では、一対のプランジャポンプ２のプランジャ２０が吐出位置にあり、第１プランジャポンプ２による吐出工程から第２プランジャポンプ２による吐出工程に切り替わっている。このように一対のプランジャポンプ２を駆動することにより、調整弁１００から連続的に液体を吐出させるとき、液体の圧力が変動することを抑制できる。

本実施形態の液体吐出装置１は、様々な技術分野で使用することができる。

例えば、繊維分野では、セルロースナノファイバーの開発が行われている。ここで、原料繊維を含む液体を液体吐出装置１に供給することにより、調整弁１００において、原料繊維を破砕してセルロースナノファイバーを製造することができる。図５には、原料繊維として広葉樹漂白パルプを用いて製造されたセルロースナノファイバーのＳＥＭ画像を示す。

一方、化学工業では、多くのプロセスで乳化工程が行われており、一例としては、シリコン油及び水のエマルジョンは幅広い分野で利用されている。本実施形態の液体吐出装置１を用いれば、高圧下（例えば、１５０ＭＰａ以上）でシリコン油を吐出させることにより、微小粒径のシリコン油のエマルジョンを生成することができ、エマルジョンを含む液体に透明性を与えることができる。

また、顔料系塗料（粒子）は、水などの媒質に分散しにくいが、本実施形態の液体吐出装置１を用いて高圧下で顔料系塗料を吐出させることにより、顔料系塗料を媒質中で分散させやすくなる。さらに、インク液中に顔料粒子を分散させるときに、本実施形態の液体吐出装置１を用いることができる。ここで、高圧下で顔料粒子を吐出させることにより、微細な顔料粒子を生成できるとともに、この顔料粒子をインク液中で分散させやすくなる。また、化粧品で用いられる粒子を微細化するときに、本実施形態の液体吐出装置１を用いることができる。液体吐出装置１を用いて、高圧下で化粧品原料を吐出させることにより、微細な粒子を生成することができる。

１：液体吐出装置、２：プランジャポンプ、１０：モータ、１１：減速機構、
１２：駆動プーリ、１３：従動プーリ、１４：タイミングベルト、１５：ボールネジ、
１７：ナット、１８：スライダ、１９：リニアガイド、２０：プランジャ、
３０：加圧シリンダ、３１：加圧室、４０：分岐管、４３：圧力センサ、
５０：コントローラ、１００：調整弁

Claims (3)

1. プランジャの往復運動によって、液体の吸込及び送出を行う一対のプランジャポンプと、
   前記一対のプランジャポンプから交互に供給された液体の圧力を調整して液体を吐出させる調整弁と、
   前記調整弁に供給される液体の圧力を検出する圧力センサと、
   前記圧力センサの検出結果に基づいて、前記調整弁の駆動を制御するコントローラと、
   を有することを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記コントローラは、
   前記圧力センサによって検出された圧力が基準圧力よりも高いとき、前記調整弁を駆動して液体の圧力を低下させ、
   前記圧力センサによって検出された圧力が前記基準圧力よりも低いとき、前記調整弁を駆動して液体の圧力を上昇させることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記調整弁は、
   液体を通過させるロアディスクと、
   前記ロアディスクに対して移動することにより、前記ロアディスクとの間に形成される液体の流路の断面積を変更するアッパーディスクと、
   前記コントローラによって駆動されるモータと、
   前記モータの回転運動を直線運動に変換して前記アッパーディスクに伝達する動力伝達機構と、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。